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公开(公告)号：CN116618790A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310357574.3
申请日：2023-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明属于电弧增材设备领域，涉及一种双拉瓦尔效应冷式熔滴累积的3D打印焊枪装置及焊接方法。所述3D打印焊枪装置采用外、内双层拉瓦尔气体保护罩不仅可以使第二保护气体通道的保护气体加速，加速熔滴过渡，还在内、外管道内形成了第一保护气体通道，可以压缩环形电弧，使环形电弧成为薄壁状熔化焊丝，熔化的熔滴通过冷却铜板经过冷却后滴到增材基板上进行超低热输入增材，同时经过拉瓦尔效应的保护气体加速的熔滴加强了熔滴对熔池的冲击；脉动送气的方式提高了焊接电弧力，保护气的脉动冲击力加强了焊缝的冲击搅拌的作用，使熔池内液态金属流动增加熔深，同时促使熔池内气泡、杂质更容易溢出，减少焊缝的气孔、夹杂等焊接缺陷，增强了焊缝的质量。
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公开(公告)号：CN113664398B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202110826183.2
申请日：2021-07-21
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: B23K28/02
Abstract: 本发明公开了一种半干法等离子‑FCAW水下复合焊接装置及其焊接方法，装置包括FCAW系统及等离子系统，应用等离子‑FCAW复合焊接方法进行水下焊接，利用等离子弧能量密度高的特点对工件进行预热，降低工件冷却速率；并利用等离子弧的深熔效应增加焊接熔深，提升焊接效率；同时通过霍尔传感器采集FCAW电流的实时变化，根据电流的变化控制磁极端部的纵向机械运动以改变电弧区域的磁场强度，进而改变控制水下等离子电弧与FCAW电弧作用位置；通过等离子与FCAW电弧的水下有效复合可以在保证焊接接头质量的前提下显著提升焊接效率；该复合方式易于实现自动化焊接控制，因此可极大拓展水下焊接技术的应用范围，提升水下焊接自动化水平。
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公开(公告)号：CN113560755A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202011530852.3
申请日：2020-12-22
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明涉及一种磁场相位调控式等离子MIG焊接装置及方法，其特征在于，设有调控磁极机构，所述调控磁极机构包括用于产生平行磁场的第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈所产生的平行磁场的磁感线方向垂直于等离子电弧与MAG电弧的连线方向，所述调控磁极机构中设有脉冲磁场激励电源，脉冲磁场激励电源分别与第一线圈和第二线圈相连，本发明通过加入垂直于两电弧连线方向的横线磁场，并实现脉冲MAG与间歇磁场的相位调控，使得MAG电弧在洛伦兹力的作用下实现与等离子电弧的柔性复合，有效改善两电弧间的排斥作用，焊接飞溅和焊接稳定性同时得到显著改善；同时，使用磁场的脉动式作用可通过MAG电弧对焊接熔池进行振荡与搅拌，改善焊缝组织。
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公开(公告)号：CN107790886B
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201710830012.0
申请日：2017-09-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 山东船舶技术研究院
IPC: B23K26/348 , B23K26/14 , B23K26/146 , B23K26/70
Abstract: 本发明属于焊接设备技术领域，公开了脉动负压式激光增强KTIG和MIG复合焊接装置及方法，装置包括KTIG焊枪、激光束、MIG焊枪、焊枪支架、保护气罩、焊接底座、冷却水装置、气体送给装置、脉动负压装置，激光束穿过KTIG焊枪的中空钨极与KTIG电弧同轴复合，KTIG焊枪和MIG焊枪有一定角度，角度可调，复合焊炬贯穿焊接底座，焊接底座与焊接支架固定连接，保护气罩与焊接底座固定连接。本发明的焊接装置，通过激光器产生激光增强KTIG电弧的匙孔特性，辅助KTIG实现稳定的熔透式穿孔焊接，改善电弧形态，由高角杯状变为锥状，焊缝热影响区减小，脉动负压装置可以约束电弧，令电弧产生振荡作用，改善焊接接头组织，优化焊接接头质量，焊缝成型均匀细腻，提高焊接效率。
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公开(公告)号：CN108296665A
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201810075358.9
申请日：2018-01-26
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 山东船舶技术研究院
IPC: B23K31/12
Abstract: 本发明属于焊接技术领域，公开了一种纳米颗粒介入式焊缝组织改性方法、装置及焊丝，方法如下：（1）确认焊枪冷却水循环、导电通道连通和气体通道通畅；（2）开启冷却水循环系统，启动电源，设定参数；（3）开启超声振动装置；（4）干燥纳米颗粒；（5）向熔池中加入纳米颗粒材料。本技术方案纳米变质剂在细化晶粒过程中同时起到弥散和硬化作用，提高金属强度及韧性，在焊接过程中引入纳米颗粒变质剂，消除现有焊接技术的缺陷，达到细晶强化和弥散强化，大幅度提高金属韧性，超声波振动装置的释能振动效果促进组织形成均匀分布的硬质点，阻碍晶体之间的滑移，显著提高金属材料的强度、硬度、韧性和耐磨性，改善焊缝力学性能，实现可靠连接。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107813032A
公开(公告)日：2018-03-20
申请号：CN201710829994.1
申请日：2017-09-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明属于焊接设备技术领域，公开了锁孔TIG和MIG电弧耦合复合焊接装置及方法，装置包括TIG焊枪、MIG焊枪、焊接底座、保护气罩、焊接支架、冷却水装置、气体送给装置和保护气罩，TIG焊枪和MIG焊枪固定连接组成锁孔TIG和MIG复合焊炬，TIG焊枪和MIG焊枪有一定角度，角度可调，锁孔TIG和MIG复合焊炬贯穿焊接底座，焊接底座与焊接支架固定连接，保护气罩与焊接底座固定连接。本发明的焊接装置，将锁孔TIG电弧和MIG电弧耦合在一起，沿焊接方向，锁孔TIG电弧在MIG电弧前方实现穿孔性焊接，同时预热工件，MIG电弧在后填充金属盖面，实现共熔池耦合焊接，耦合后焊接效率大于单把焊枪，实现1+1>2的焊接效果，焊缝成型美观、均匀细腻，保证焊接接头质量。
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公开(公告)号：CN114713964B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202011530844.9
申请日：2020-12-22
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明涉及异种金属材料焊接技术领域，具体的说是一种能够有效提升铝镁异种金属焊接性能的磁场和电流辅助式铝镁超声波固相连接方法，其特征在于，待焊接的铝类材料与镁类材料装配固定后，在电流和磁场辅助下完成超声波滚焊连接为一体，其中所述电流由位于超声波滚焊模具同侧的正电极滚轮和负电极滚轮施加至待焊接材料上，所述磁场为恒定磁场，强度范围为2‑50mt，本发明通过电流和磁场作用影响界面原子的扩散或反应过程，最终实现异质界面组织调控，提升铝/镁异种金属接头焊接力学性能。
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公开(公告)号：CN115922033A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211498545.0
申请日：2022-11-28
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明公开了一种环形电弧与拉瓦尔复合的电弧增材装置及增材工艺，包括拉瓦尔喷管、环形钨极、升降机构、工作台，所述升降机构与拉瓦尔喷管一端连接用于控制拉瓦尔喷管移动，所述拉瓦尔喷管包括拉瓦尔喷管收缩端、拉瓦尔喷管喉管，所述环形钨极与拉瓦尔喷管喉管远离拉瓦尔喷管收缩端一侧连接，所述工作台上放置基板，所述基板尺寸大于环形钨极的尺寸，所述拉瓦尔喷管顶部两侧设置有进气口，所述拉瓦尔喷管上还设置有送料机构。拉瓦尔效用喷管的存在明显提高了增材制造的结合强度，同时又避免了过大热输入导致的晶粒粗大的弊端，减小了产品裂纹的产生；环形电弧的存在增大了增材区域，大大提高了增材效率。
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公开(公告)号：CN109365970B
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN201810790059.3
申请日：2018-07-18
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明涉及一种超声滚焊与电阻内热复合金属缝焊接装置，其特征在于设有超声滚焊机构和电阻内热焊接机构，所述超声滚焊机构设有超声波发生器、滚焊压头(14)，滚焊压头(14)的两侧分别设有换能器(1)及换能器(12)；所述电阻内热焊接机构设有用于输出中/高频脉冲电流的中频/高频电阻焊电源，中频/高频电阻焊电源输出的电脉冲经电极支架送至导电滚轮，导电滚轮与待焊接金属板相接触；所述中频/高频电阻焊电源输出两路相同的电脉冲信号，分别送至两个电极支架，两个电极支架分别与两个导电滚轮相连接，两个导电滚轮输出电信号至待焊接金属板接触面，本发明可有效避免熔化焊接带来的接头软化现象，排除气孔等焊接缺陷，具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN113664398A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110826183.2
申请日：2021-07-21
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: B23K28/02
Abstract: 本发明公开了一种半干法等离子‑FCAW水下复合焊接装置及其焊接方法，装置包括FCAW系统及等离子系统，应用等离子‑FCAW复合焊接方法进行水下焊接，利用等离子弧能量密度高的特点对工件进行预热，降低工件冷却速率；并利用等离子弧的深熔效应增加焊接熔深，提升焊接效率；同时通过霍尔传感器采集FCAW电流的实时变化，根据电流的变化控制磁极端部的纵向机械运动以改变电弧区域的磁场强度，进而改变控制水下等离子电弧与FCAW电弧作用位置；通过等离子与FCAW电弧的水下有效复合可以在保证焊接接头质量的前提下显著提升焊接效率；该复合方式易于实现自动化焊接控制，因此可极大拓展水下焊接技术的应用范围，提升水下焊接自动化水平。
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